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“澎湃”的力量:超越不可抗力,只為一臺好的服務(wù)器

2022-01-12 15:01 9712

北京2022年1月12日 /美通社/ -- 一臺服務(wù)器,要經(jīng)歷多少打磨與雕琢,方能抵達客戶?因果相承,已是全球第二、中國市場第一的浪潮服務(wù)器,耀眼成績的背后有著怎樣的努力和堅持?高品質(zhì)的代名詞,何以得來?滿足客戶需求,一句說易行難的行業(yè)口頭禪,要如何做到的?

浪潮信息邊緣計算產(chǎn)品總設(shè)計師孫波,將為大家講述關(guān)于服務(wù)器誕生的歷程:

視頻:https://haokan.baidu.com/v?pd=bjh_app&vid=5706178650990524594

小風(fēng)扇,大學(xué)問

隨著業(yè)務(wù)負載的激增,服務(wù)器計算、存儲的性能也在不斷提升,CPU、GPU等部件功耗快速攀升,比如CPU最大功耗從原來的150瓦提升到200瓦、250瓦甚至300瓦,服務(wù)器內(nèi)部熱量疏導(dǎo)面臨巨大挑戰(zhàn),散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速從每分鐘1萬轉(zhuǎn)提升到2萬轉(zhuǎn),甚至達到3萬轉(zhuǎn)。但對于高精密度的服務(wù)器來說,看似簡單的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速提升可能會產(chǎn)生一系列復(fù)雜影響,就像氣象學(xué)家提出的“蝴蝶效應(yīng)” -- 亞馬遜流域的一只蝴蝶扇動翅膀,可能會掀起密西西比河流域的一場風(fēng)暴。

因此,散熱仿真成為服務(wù)器設(shè)計中很重要的一環(huán),他決定著在不同業(yè)務(wù)負載中,如何為整個系統(tǒng)提供最合適的溫度環(huán)境,以保證計算、存儲發(fā)揮最佳實力。但就在日常的散熱仿真中,工程師發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇隨著轉(zhuǎn)速提升,吹出來的風(fēng)流實際上會有湍流效應(yīng),也就是說風(fēng)并非平穩(wěn)的沿著直線流動,而是旋轉(zhuǎn)著往前走,數(shù)個風(fēng)扇之間的風(fēng)流就會“打架”、產(chǎn)生“亂流”,造成內(nèi)部氣流、部件的振動。如何解決該問題呢?

這需要機箱結(jié)構(gòu)方面,對風(fēng)扇進風(fēng)口的風(fēng)流、風(fēng)道,進行約束、整流。浪潮信息在其新一代產(chǎn)品M6系列服務(wù)器之上,新增“波導(dǎo)網(wǎng)”設(shè)計 -- 當(dāng)風(fēng)流通過這個六邊形蜂窩狀波導(dǎo)網(wǎng)時,旋轉(zhuǎn)的湍流被切割成平流,為整個空間提供平行穩(wěn)定且強勁的氣流。


這一巧思收益顯著,不僅大幅降低因為空氣擾動帶來的振動,還提升了17%~22%散熱效率。

另外還有一些設(shè)計,比如將硬盤懸浮使其與機箱軟連接,緩沖、吸收振動,以及加裝吸音棉來減少振動及噪音。

服務(wù)器,是一類成熟已久的產(chǎn)品形態(tài),其架構(gòu)、組件、搭配、布局等諸多環(huán)節(jié)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,業(yè)已定型??晒┭邪l(fā)人員施展的空間,更多的是在細節(jié) -- 基于“大處著眼、小處著手”,浪潮信息工程師從細節(jié)入手,發(fā)揮創(chuàng)新及工匠精神,力求做到精益求精。

大機柜,大動作

風(fēng)扇緊隨硬盤,是業(yè)內(nèi)通行的做法。硬盤自身的振動和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速提高帶來的振動,對硬盤的損傷極大,導(dǎo)致故障發(fā)生,兩者疊加帶來的影響更是明顯。

如果將風(fēng)扇移至到服務(wù)器機柜的后端呢?浪潮整機柜服務(wù)器就采用了這樣的結(jié)構(gòu),將風(fēng)扇移至機柜的最后部,拉遠與硬盤的距離,而和機柜柜體形成了一個整體。相比風(fēng)扇,機柜的體量巨大,兩者的振動疊加實際上起到了“削峰填谷”的功效。此振動再傳到硬盤之時,就已經(jīng)有了大幅降低。

“如此設(shè)計的效果明顯,相比傳統(tǒng)的服務(wù)器結(jié)構(gòu),硬盤故障率下降了將近一個數(shù)量級?!?/p>

事實上,這樣的設(shè)計并非是簡單的移位而已,既定的服務(wù)器電源、硬盤、存儲等內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要重新規(guī)劃,其間的組件需要重新布局,是牽一發(fā)而動全身的大動作。

不僅僅是產(chǎn)品設(shè)計的“大動作”,全新結(jié)構(gòu)的整機柜服務(wù)器還要考慮如何保障運輸過程中不受道路顛簸的振動影響。因此測試工程師在貨車輪軸、車體、服務(wù)器機柜柜體及節(jié)點、硬盤、內(nèi)存,以及機柜的木托,幾乎所有會受到振動的位置都安裝傳感器,驅(qū)車從濟南出發(fā)到杭州千島湖,又北上一直到內(nèi)蒙古,全程奔襲約三千公里,為的就是抓取沿途所有的振動信息,形成基于路譜的振動測試數(shù)據(jù)樣本,以此路譜測試而形成服務(wù)器機柜測試的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

同時,此標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范還要更嚴(yán)格于路譜測試中取得的數(shù)值,從而保證機柜成品在運輸及交付過程中萬無一失。

盡管如上文所言,服務(wù)器這種成熟型產(chǎn)品給予研發(fā)的施展空間有限,但浪潮信息似乎未曾受此制約,敢讓舊貌換新顏,其創(chuàng)造力顛覆了業(yè)界規(guī)則,重新定義了IDC,將整機柜作為大規(guī)模數(shù)據(jù)中心部署的“積木”。如今,不斷升級的整機柜形態(tài)的服務(wù)器成為近50%的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的主流形態(tài)。

從數(shù)據(jù)中心到邊緣,服務(wù)器開始防水、防塵、耐高溫

相比通用服務(wù)器,邊緣計算對服務(wù)器的要求更高。其部署場景從“條件優(yōu)越”的數(shù)據(jù)中心遷移至沙漠戈壁、江河湖海、東北油田等“極端惡劣”的場景要承受風(fēng)沙、雨水、酷熱、嚴(yán)寒等多重考驗。

比如在戶外場景中,服務(wù)器難免會遇到雨水淋浸,如果密封性不達標(biāo),雨水通過縫隙滲到電子元器件或者PCB板上,極易引起元器件短路甚至設(shè)備報廢。針對這樣的使用環(huán)境,工程師要進行防水防塵實驗,并優(yōu)化服務(wù)器內(nèi)部散熱結(jié)構(gòu),以保障無論是高溫、暴雨還是風(fēng)沙、極寒的惡劣戶外環(huán)境中依然可以穩(wěn)定運行。


比如路邊的信號控制箱,由于箱體內(nèi)沒有散熱裝置,一些簡單的通風(fēng)孔因避免雨水進入而將出口設(shè)置為朝下,熱氣流很難排出,所以當(dāng)外界溫度達到40攝氏度時,箱體內(nèi)部會遠遠高于這一數(shù)字——相應(yīng)的,浪潮邊緣服務(wù)器要求支持到65攝氏度甚至70攝氏度的高溫。

無空想不臆斷,一切結(jié)論來源于實踐,取自于真實需求。

品質(zhì)的守門員

以上案例,只是在“浪潮澎湃實驗室”進行過的幾個小片段,窺斑見豹,這樣的場景在此地時時上演、發(fā)生著。

在澎湃實驗室里,擁有包括氣候環(huán)境、機械環(huán)境、結(jié)構(gòu)散熱、電磁兼容、系統(tǒng)驗證、精密測量、失效分析和數(shù)據(jù)中心等實驗室,涵蓋服務(wù)器創(chuàng)新技術(shù)預(yù)研、產(chǎn)品部件驗證、新品定型、出廠質(zhì)量檢測等一系列測試環(huán)節(jié)。

同時,其間的每一項測試,都有著細致的流程及管控措施。

浪潮每年研發(fā)兩三百款產(chǎn)品,據(jù)統(tǒng)計,每一款產(chǎn)品在出廠前都會經(jīng)過超2000次的測試,涵蓋30余種極限測試 -- 毫無疑問,“浪潮澎湃實驗室”嚴(yán)苛的研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和測試機制,保障著服務(wù)器產(chǎn)品的高品質(zhì)。

高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求

值得特別指出的是,針對一些具有國標(biāo)的產(chǎn)品線,需要在國標(biāo)基礎(chǔ)上再額外提高標(biāo)準(zhǔn)。例如通用服務(wù)器,其國標(biāo)要求是在35攝氏度高溫下持續(xù)運行兩小時,而在澎湃實驗室里會將此標(biāo)準(zhǔn)做進一步的細化和加嚴(yán)測試 -- 在高溫高濕和高溫低濕環(huán)境下將溫度上提至40攝氏度,持續(xù)運行16小時甚至24小時。


而針對一些暫時沒有國標(biāo)或者新產(chǎn)品,需要積極摸索、提煉其測試標(biāo)準(zhǔn),這個從零到一的過程,實際上更多源于經(jīng)驗和測試手段總結(jié)而來。前文提到的,邊緣服務(wù)器支持65攝氏度甚至70攝氏度高溫,即是一例證。

無論有無國標(biāo),工程師都會按照業(yè)界實際使用的環(huán)境、應(yīng)用場景來不斷打磨其產(chǎn)品,并提高標(biāo)準(zhǔn),即“高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求”。

在遵循并超越標(biāo)準(zhǔn)的同時,浪潮信息還積極參與制定標(biāo)準(zhǔn)。

截至目前,浪潮信息牽頭和參與標(biāo)準(zhǔn)制修訂99項,其中國際標(biāo)準(zhǔn)8項,國行標(biāo)79項;在服務(wù)器領(lǐng)域,牽頭和參與標(biāo)準(zhǔn)制修訂11項,其中國際標(biāo)準(zhǔn)1項,國行標(biāo)8項;牽頭制修訂的5項服務(wù)器國家標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布,其中GB/T 39680-2020《信息安全技術(shù)—服務(wù)器安全技術(shù)要求和測評準(zhǔn)則》,適用于服務(wù)器的研制、生產(chǎn)、維護和測評。

圍繞著服務(wù)器做足文章,浪潮對此不遺余力。

聯(lián)合定制開發(fā)

不僅如此,浪潮首創(chuàng)的JDM(Joint Design Manufacture,聯(lián)合設(shè)計開發(fā)制造)模式,也正在凸顯出驚人的爆發(fā)力。

而今,客戶需求的差異化愈加明顯,需要服務(wù)器產(chǎn)品在品類、功能和配置等更加豐富、多樣。特別是邊緣服務(wù)器,面對的應(yīng)用場景千差萬別,連接的設(shè)備五花八門,都極具“個性”。

如何做到模塊化設(shè)計,將個性需求“產(chǎn)品化”?在保證高品質(zhì)的前提下,如何進行快速迭代、縮短交付周期?如何將計算、AI、網(wǎng)絡(luò)處理、接口等功能單元獨立出來,并可以靈活地按需組合?……

JDM就是浪潮正在推行并取得顯著成效的“方法論” -- 從其具備的五項要素及特點,就可看出這一模式具有的優(yōu)越性,即共同挖掘需求、協(xié)同研發(fā)、產(chǎn)品管控、供應(yīng)鏈對接、全球交付與服務(wù)。

歸結(jié)到底,JDM模式即是“聯(lián)合定制開發(fā)”的理念:從產(chǎn)品立項研發(fā)之時,客戶就深度參與,雙方緊抓實際需求予以產(chǎn)品定制,并將定制這一核心理念貫穿于產(chǎn)品全生命周期。

近幾年,浪潮先后與阿里、百度、騰訊、京東、網(wǎng)易等客戶進行了JDM合作,在AI、邊緣、云計算領(lǐng)域聯(lián)合創(chuàng)新。

系出“澎湃”

研發(fā)及測試工作,從來都不是腦洞大開、靈感乍現(xiàn)、一蹴而就,而是無數(shù)的測試、紛繁的數(shù)據(jù)、反復(fù)地打磨、辛勤的日與夜……也唯有“精益求精”一詞來描述。

自1993年推出首款服務(wù)器,近30年心無旁騖,積跬步致千里,浪潮信息的成功實屬必然,奪得全球第二即是市場對其授予的軍功章 -- 之上,亦有“澎湃”之名……

消息來源:浪潮
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